(共17张PPT)
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
1. 电源是提供 电 能的装置,它们工作时把不同形式的能转化为 电 能。各种用电器都是利用 电 能来工作的。
2. 日常生活中,电能的单位是“ 度 ”,它的学名叫作 千瓦时 ,符号是 kW·h 。
3. 1kW·h= 1 度= 3.6×106 J。
电
电
电
度
千瓦时
kW·h
1
3.6×106
4. 供电单位通过 电能 表计量每家消耗的电能。为了计算一段时间内消耗的电能,要记录这段时间起始和结束时 电能表 上的示数。前后两次示数之 差 就是这段时间内的用电量。
5. 电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流 做功 的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少 功 ,即 电功 是多少。
6. 电流做功W与电压U、电流I和通电时间t的关系式为W= UIt 。
7. 在国际单位制中,电功的单位是 焦耳(J) 。
电能
电能表
差
做功
功
电功
UIt
焦耳(J)
1. 下列家用电器中,将电能转化为机械能的是( C )
A. 电视机 B. 电灯
C. 电风扇 D. 电熨斗
2. 关于电功,下列说法正确的是( D )
A. 通电的时间越长,电流做的功越多
B. 通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C. 用电器两端的电压越大,电流做的功越多
D. 电流做功越多,消耗的电能就越多
C
D
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3. (教材P113练习T2变式)如图所示,手电筒中的电流为0.3A,电源为三节干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为( C )
A. 1.35J B. 42J
C. 81J D. 162J
4. 甲、乙两个用电器的电压之比为2∶1,电流之比为1∶2,通电时间之比为5∶4,则这两个用电器消耗的电能之比为( B )
A. 5∶1 B. 5∶4
C. 4∶5 D. 5∶8
C
B
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5. (教材P113练习T1变式)小明家电能表上个月底的示数为 ,本月底的示数为 ,则本月消耗的电能为 80 kW·h,合 2.88×108 J。若用电部门电费核价为0.52元/(kW·h),则该月应付电费 41.6 元。
6. (新情境·现代科技)某充电宝上面标有“5V 15000mA·h”字样,给它充电时,
电 能转化为 化学 能,充满电后,大约储存了 2.7×105 J的电能。
80
2.88×108
41.6
电
化学
2.7×105
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(1) R2两端的电压。
解:(1) 8V
第7题
7. 如图所示,R1=6Ω、R2=12Ω,串联后接到12V的电源上。闭合开关后,求:
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(2) 5min内电流通过R2所做的功。
解:(2) 1600J
第7题
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8. (2024·吕梁交城期末)串联电路中有两只灯L1、L2,如果L1的阻值大于L2的阻值,那么相等时间内,电流通过L1做的功W1和电流通过L2做的功W2的大小关系是( B )
A. W1
W2
C. W1=W2 D. 无法比较
B
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9. 两灯并联接在同一电源上,甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω,在相同的时间内(不考虑灯丝电阻变化)( A )
A. 甲灯消耗的电能多
B. 乙灯消耗的电能多
C. 甲、乙两灯消耗的电能一样多
D. 无法判断
10. 两个电阻并联在同一电源上,通过的电流之比为4∶3,若改成串联连接,在相同时间内,电流通过两个电阻所做的功之比是( A )
A. 3∶4 B. 4∶3
C. 16∶9 D. 9∶16
A
A
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11. 某石英钟上标有“1.5V 1mA”的字样,为了估算家中的石英钟使用一节新的5号电池能工作多少天,小明同学将阻值为1Ω的小电珠连接在一节新的同种电池上进行了放电实验,结果他发现累计放电96min后电池基本失效。若电池在工作过程中电压保持1.5V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间最接近( C )
A. 40天 B. 200天
C. 100天 D. 2400天
C
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12. 一只电热水壶装满水后接在220V的电源上,通过它的电流是5A,若通电10min将水烧开,则电流做功 6.6×105 J,消耗电能 6.6×105 J;若将该电热水壶接在110V的电源上,则烧开这壶水需要 40 min。
6.6×105
6.6×105
40
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第13题
13. 在某一温度下,电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,通电1min,电路消耗的电能是 72 J;将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,通电1min,电路消耗的电能是 36 J。
72
36
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14. (新考向)(2025·山西模拟)小明同学在成长笔记中记录了下列所示的错题,请你帮助他找出错误,分析错因并改正。
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出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量为3000mA·h,输出电压为15V。请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
解:笔记本电脑电池储能W=UIt=15V×3A×1h=45kW·h>0.16kW·h,因此该旅客不能将此笔记本电脑带上民航飞机。
错误之处: 15V×3A×1h=45kW·h>0.16kW·h ;
错因分析: 单位没有统一 ;
正确答案: W=UIt=15V×3A×3600s=1.62×105J=0.045kW·h<0.16kW·h,所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机 。
15V×3A×1h=45kW·h>0.16kW·h
单位没有统一
W=UIt=15V×3A×3600s=1.62×105J=0.045kW·h<0.16kW·h,
所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机
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15. 将一个电暖器单独接在家庭电路中,当它连续工作2h后,电能表的示数由 变为 。已知该电暖器的正常工作电压为220V,求通过电暖器的电流。(结果保留两位小数)
解:由题意可知,电暖器工作2h消耗的电能W=4323.4kW·h-4321.8kW·h=1.6kW·h=5.76×106J,由W=UIt可知,通过该电暖器的电流I==≈3.64A
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15(共20张PPT)
第十八章 电功率
第2节 电 功 率
第2课时 额定电压 额定功率
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
1. 用电器 正常工作 时的电压叫作额定电压。用电器在 额定电压 下工作时的电功率叫作额定功率,此时用电器中通过的电流叫 额定电流 。
2. 实际功率与额定功率的关系。
(1) 若U实=U额,则P实 = P额,用电器正常工作。
(2) 若U实(3) 若U实>U额,则P实 > P额,用电器不能正常工作,有可能被损坏。
3. 电功率可以使用电力 监测仪 直接测量,还可以通过测量用电器两端的 电压 和通过用电器的 电流 ,由电功率公式P= UI 计算得出。
正常工作
额定电压
额定电流
=
<
>
监测仪
电压
电流
UI
1. 关于额定功率和实际功率,下列说法中正确的是( C )
A. 额定功率跟用电器工作时的电压有关
B. 额定功率跟用电器的额定电压无关
C. 实际功率跟用电器工作时的电压有关
D. 实际功率跟用电器工作时的电压无关
C
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2. 电工在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法正确的是( D )
A. 该灯泡只能在220V的电压下工作
B. 该灯泡的实际功率是40W
C. 该灯泡每秒消耗的电能是40J
D. 该灯泡正常发光时的功率是40W
D
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3. 如图所示,闭合开关S,两灯泡均正常发光,则两灯泡一定具有相同的( B )
A. 额定电流 B. 额定电压
C. 额定功率 D. 电阻
4. 甲、乙、丙三个灯泡分别标有“36V 20W”“110V 20W”和“220V 20W”字样,三个灯泡都正常工作时,发光情况是( D )
A. 甲最亮 B. 乙最亮
C. 丙最亮 D. 一样亮
B
D
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5. (教材P117练习T3变式)分别标有“220V 40W”“36V 40W”字样的甲、乙两盏白炽灯,当它们正常发光时,通过它们的电流I甲 < I乙,两盏白炽灯的电阻R甲
> R乙,两盏白炽灯的实际功率P甲 = P乙。(填“>”“<”或“=”)
6. 1kW·h的电能可供一盏“220V 20W”的节能灯正常工作 50 h;与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,这种节能灯可以节约80%的电能,那么,这种节能灯与 100 W的白炽灯亮度相当。
<
>
=
50
100
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(1) 灯L1的电阻。
解:(1) 由P=可得,灯L1的电阻R1===3Ω
第7题
7. 如图所示,电源电压恒定不变,灯L1标有“3V 3W”字样,灯L2标有“3V 6W”字样,闭合开关S,两灯均正常发光。求:
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(2) 电流表的示数。
解:(2) 由图可知,两灯并联,电流表测量干路电流,两灯此时都正常发光,已知并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由P=UI可得,干路电流I=I1+I2=+=+=1A+2A=3A,即电流表的示数为3A
第7题
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(3) 电路消耗的总功率。
解:(3) 电路消耗的总功率P=P1+P2=3W+6W=9W
第7题
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8. 一个标有“220V 1100W”字样的电热器,当通过它的电流为4A时,实际功率为( B )
A. 176W B. 704W C. 880W D. 1100W
B
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9. (2025·晋中介休模拟)现有一盏额定电压为6V的小灯泡,通过该小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图所示。关于这盏小灯泡,下列说法正确的是( D )
A. 小灯泡的电阻是一个定值
B. 小灯泡的额定电流是0.3A
C. 小灯泡正常发光时的电阻是20Ω
D. 小灯泡的额定功率是1.5W
D
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10. (2024·吕梁交城期末)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(设小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( C )
A. 甲灯的实际功率一定是40W
B. 将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C. 若两灯串联在220V的电路中,则甲灯较亮
D. 两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C
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11. 两只灯泡,甲灯泡标有“3V 3W”字样,乙灯泡标有“6V 12W”字样,若将它们并联后接在电压为3V的电源上,下列说法正确的是(灯丝电阻不随温度的变化而变化)( C )
A. 甲灯泡一定比乙灯泡亮
B. 乙灯泡一定比甲灯泡亮
C. 两只灯泡一样亮
D. 无法判断
C
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12. 将一只“6V 3W”的小灯泡(忽略温度影响)与一个阻值为12Ω的电阻串联后接到12V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率( B )
A. 大于3W B. 等于3W
C. 小于3W D. 无法确定
B
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13. (新考向)(2024·临汾尧都期末)小梦同学在错题笔记中记录了如下错题,请你帮她找出错误,分析并改正。
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将“6V 3W”的灯泡接在电源电压为3V的电路中,不考虑灯泡电阻受温度的影响,求灯泡电阻和此时通过灯泡的电流大小。解:① 由公式P=UI得:I===1A;② 由公式I=得:R===3Ω。
首先出错之处: ① (填“①”或“②”)。
错误推理原因: 灯泡的实际功率不是其额定功率3W ;
正确解答过程: 由P= 可得,灯丝电阻R= = =12Ω,根据欧姆定律可得,通过灯泡的电流I= = =0.25A 。
①
灯泡的实际功率不是其额定功率3W
由P=
可得,灯丝电阻R=
=
=12Ω,根据欧
姆定律可得,通过灯泡的电流I=
=
=0.25A
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14. 如图所示的电路中,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,求:
(1) 小灯泡的额定电流。
解:(1) 由P=UI得,IL===0.5A
第14题
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(2) 小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
解:(2) RL===12Ω,小灯泡正常工作时,I=IL=0.5A,U'=U总-U额=8V-6V=2V,R===4Ω
第14题
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14
(3) 移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
解:(3) P实===0.75W
第14题
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14(共16张PPT)
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
第1课时 认识焦耳定律
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
1. 电流通过导体时电能转化成 内能 ,这种现象叫作电流的热效应。
2. 焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟 电流的二次方 成正比,跟导体的 电阻 成正比,跟 通电时间 成正比。表达式为Q= I2Rt 。
内能
电流的二次方
电阻
通电时间
I2Rt
1. 将两根长度相同、同种材料制成的电阻丝R1、R2串联起来,接在电路中,如图所示。若R1>R2,则( A )
A. 电阻丝R1上的火柴先被点燃
B. 电阻丝R2上的火柴先被点燃
C. 两电阻丝上的火柴同时被点燃
D. 无法确定哪根火柴先被点燃
第1题
A
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2. 甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为( B )
A. 2∶1 B. 6∶1 C. 1∶2 D. 1∶6
3. (教材P124练习T1变式)一根电阻丝的电阻是10Ω,通过2A的电流时,1min内产生的热量是 2.4×103 J,消耗的电能是 2.4×103 J。
4. 将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由电流的 热 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电流为100A,每输电1min这段线路便会损耗 3×105 J的电能。
B
2.4×103
2.4×103
热
3×105
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(1) 实验中通过观察 U形管液面高度差 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2) 图甲所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 电阻 的关系。
U形管液面高度差
电阻
5. 小轩同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时用了如图的实验装置。
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(3) 由图乙所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下, 电流 越大,导体产生的热量越多。
(4) 该实验采取的探究方法是 控制变量法(或转换法) (写出一种即可)。
电流
控制变量法(或转换法)
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6. (跨学科实践·日常生活)(2025·运城平陆模拟)小伟爸爸在新房电路改接中,由于导线长度不够,他把两根电线连接起来,这样连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引发火灾,请你应用所学的物理知识解释容易引发火灾的原因。
解:在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,串联在电路中,通过导体的电流相等、通电时间相等,根据Q=I2Rt可知,连接处产生的热量较多
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7. 有2A的电流通过一电阻器,在一定时间内产生一定的热量,如果电流增加到4A,在相同的时间内产生的热量是前者的( C )
A. B. C. 4倍 D. 2倍
C
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8. (2025·朔州朔城校级一模)物理课上,老师做了一个小实验:将一张口香糖包装锡纸剪开,形成中间狭窄的条形,并将锡纸接在5号电池的正、负极两端,如图所示,随后锡纸中间狭窄的部分快速燃烧起来(危险操作请勿模仿)。下列说法正确的是( A )
A. 锡纸中间狭窄的部分横截面积小,电阻大
B. 通过锡纸中间狭窄部分的电流小于通过锡纸两端的电流
C. 锡纸燃烧的原因是内能转化为电能
D. 锡纸中间狭窄的部分产生的热量与锡纸两端产生的热量相同
A
第8题
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9. 把两根电阻丝并联后接到电源上,相同时间内产生热量较多的一定是( A )
A. 电流较大的 B. 电压较大的
C. 电阻较大的 D. 电功率较小的
10. (2024·牡丹江)两个电阻串联在电路中,R1=10Ω,R2=20Ω。R1两端的电压为1V,通过R1的电流为 0.1 A,R2两端的电压为 2 V,通电5min,R1上产生的热量为 30 J。
A
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30
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(1) 实验中要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中液面的 高度差 。
高度差
11. 如图是“探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
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(2) 甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系,通电一段时间后, 右 (填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大。
(3) 乙装置中电阻丝R3的作用主要是 使通过R1和R2的电流不相等 。
(4) 若乙装置中R3发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,则左侧U形管中液面的高度差将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5) 若通电时间为8s,电流为2A,甲装置中左侧电阻丝产生的热量为 160 J。
电阻
右
使通过R1和R2的电流不相等
变小
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12. (新情境·社会热点)(2025·晋中介休模拟)在2025年3月15日的央视“3·15”晚会上,某厂家生产的“非标”电线电缆被曝光,经专业检测发现,该劣质电缆的铜芯直径明显低于国家标准,这一问题使其存在严重的质量缺陷和极大的安全隐患。请你运用学过的物理知识解释其中的原因。
解:劣质电缆的铜芯直径明显比优质电缆细,在材料、长度、温度一定的情况下,导体的横截面积越小,导体的电阻越大,所以劣质电缆的电阻较大,根据焦耳定律分析可知,导体的电阻越大,产生的热量越多,所以使用这种劣质电缆,存在很大的火灾隐患
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13. 如图所示,电源电压为9V且保持不变。闭合开关后,电流表A1的示数为0.4A,电阻R2=15Ω。求:
(1) 电流表A2的示数。
解:(1) 由图可知,R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路的总电流,由并联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U=9V,通过R2的电流I2===0.6A,根据并联电路的电流特点可知,干路的总电流I=I1+I2=0.4A+0.6A=1A,即电流表A2的示数为1A
第13题
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(2) 1min内,电阻R2上产生的热量。
解:(2) 1min内,电阻R2上产生的热量Q2=R2t=(0.6A)2×15Ω×1×60s=324J
第13题
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13(共15张PPT)
第十八章 电功率
第2节 电 功 率
第1课时 认识电功率
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
04
思维拓展
1. 在物理学中用电功率表示电流做功的 快慢 。电功率等于 电功 与 完成这些电功所用的时间 之比。
2. 单位:电功率的基本单位是 瓦特 ,简称 瓦 ,符号是 W 。比基本单位大的单位是 千瓦 ,符号是 kW ;比基本单位小的单位是 毫瓦 ,符号是 mW 。它们之间的换算关系是 1kW=103W;1W=103mW 。
3. 电功率的定义式为P= ,将电功W=UIt代入定义式得P= UI ,这两个公式适用于任何电路(或用电器)。根据欧姆定律可推出P= 或P= I2R ,这两个公式只适用于纯电阻性电路。
快慢
电功
完
成这些电功所用的时间
瓦特
瓦
W
千瓦
kW
毫瓦
mW
1kW=103W;1W=103mW
UI
I2R
1. 关于电功率,下列说法正确的是( B )
A. 电功率是描述消耗电能多少的物理量
B. 电功率是描述消耗电能快慢的物理量
C. 导体消耗电能越多,电功率越大
D. 电功率小的机器消耗的电能少
2. 甲用电器在5min内消耗的电能为1.5×105J,乙用电器在1h内消耗的电能为0.5kW·h,则甲用电器和乙用电器电功率的大小关系是( B )
A. P甲>P乙 B. P甲=P乙
C. P甲B
B
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3. 以下家用电器正常工作时,电功率大约为1kW的是( A )
A. 微波炉 B. 电冰箱
C. 电风扇 D. 电视机
4. 某小灯泡两端的电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,则小灯泡的电功率为
0.75 W,此小灯泡在5min内消耗的电能是 225 J。
5. 通过一个灯泡的电流在1min内做了1.2×103J的功,该灯泡的电功率是
20 W。一个功率为100W的用电器连续正常工作10h消耗的电能是
1 kW·h。1度电能使一个功率为25W的灯泡连续正常工作 40 h。
A
0.75
225
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(1) 通过灯丝的电流是 0.18 A。(结果保留两位小数)
(2) 灯丝的电阻是 1210 Ω。
(3) 工作10min,灯泡消耗的电能是 2.4×104 J。
0.18
1210
2.4×104
6. 某灯泡接在220V的电路中时,消耗的电功率是40W,则:
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7. 如图所示的电路中,电源电压为6V保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2A。求:
(1) R2的阻值。
解:(1) 由图可知,当开关S闭合时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电阻R1的阻值为20Ω,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律可知,R1两端的电压U1=IR1=0.2A×20Ω=4V,根据串联电路的电压规律可知,R2两端的电压U2=U-U1=6V-4V=2V,由I=得,R2的阻值R2===10Ω
第7题
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(2) 通电1min,电流通过R1做的功。
解:(2) 通电1min,电流通过R1做的功W1=U1It=4V×0.2A×60s=48J
第7题
(3) 电路消耗的电功率。
解:(3) 电路消耗的电功率P=UI=6V×0.2A=1.2W
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8. (新情境·社会热点)一位电视台记者在报道某工厂仅上半年就节电15000kW·h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了电学中的电能和( D )
A. 电流 B. 电阻 C. 电功 D. 电功率
9. (2025·烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( C )
A. 台灯 B. 智能手机
C. 家用空调 D. 笔记本电脑
D
C
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10. 如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 丁、甲、乙、丙 D. 丙、乙、甲、丁
C
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11. 有两个电路元件A和B,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( B )
A. A的电阻为6.25Ω
B. 当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为6V
C. 当A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5∶4
D. 当A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,A、B的电功率之比为4∶5
B
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12. 小董一家人出去旅游,家中只有冰箱、摄像头和路由器在工作,其中冰箱能效标识如图甲所示,后两者总功率为10W。出发和回家时,电能表示数如图乙所示,这段时间内小董家消耗电能 12 kW·h,小董一家外出 10 天。(电路其他元件损耗电能不计)
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13. (2024·吉林)小明同学设计了车载加热垫,简化电路图如图所示,电源电压恒为12V,R1、R2为阻值一定的电热丝。闭合开关S1、S2,通过R1、R2的电流分别为0.6A、0.4A。求:
(1) 电热丝R1的电阻。
解:(1) 两个开关同时闭合时,两根电热丝并联;因为并联电路各个支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以电热丝R1的电阻 R1===20Ω
第13题
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(2) 此时电路的总电功率。
解:(2) 干路中的电流I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A,此时电路的总功率P=UI=12V×1A=12W
第13题
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14. 一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.3A,则该电阻消耗的电功率增加了( C )
A. 0.3W B. 0.9W
C. 2.1W D. 1.2W
C
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14(共34张PPT)
第十八章 电功率
第十八章复习
本章总结提升
01
知识网络
02
考点突破
03
素养提升
目
录
考点一 电能表与电功
1. (教材P113练习T1变式)小聪家上月初和上月末的电能表示数如图所示,则他家上个月的用电量是 200 kW·h。若当地用电价格是0.5元/(kW·h),则小聪家上个月的电费是 100 元。
200
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2. 正在充电中的手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为6000mA·h,则它充满电后存储的电能为 79920 J,该手机的待机电流为50mA,则该手机最长待机时间为 120 h。
79920
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考点二 电功率
3. (2024·长治沁县期末)环保小组在开展“节约一度电”的行动,下列用电器正常工作1h消耗的电能约为1kW·h的是( D )
A. 电视机 B. 洗衣机
C. 冰箱 D. 空调
4. 1kW·h的电能可以使一盏“220V 40W”的日光灯正常工作( B )
A. 40h B. 25h
C. 0.4h D. 0.25h
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5. 两个灯泡L1和L2分别标有“6V 1A”和“6V 0.5A”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,为确保两灯泡均不损坏,下列说法正确的是( C )
A. 将它们串联时,电路两端允许的最大电压是12V
B. 将它们串联时,灯泡L1和L2功率之比为2∶1
C. 将它们并联时,干路允许通过的最大电流是1.5A
D. 将它们并联时,灯泡L1和L2功率之比为1∶2
C
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6. 小灯泡L的额定电压为3V,它的I-U图像如图甲所示,把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中,将标有“10Ω 2A”字样的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是( D )
A. 电源电压为4.5V
B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.46W
D
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7. 如图所示,灯L标有“3V 1.5W”字样,电源电压恒为3V,定值电阻R=9Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化,则:
(1) 灯L正常发光时的电阻是多少
解:(1) 由题意知灯L的额定电压是3V、额定功率是 1.5W,所以由公式P=得,灯L的阻值RL===6Ω
第7题
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(2) 只闭合S2时,定值电阻R在60s内消耗的电能是多少
解:(2) 由图知,只闭合S2时,定值电阻R与灯L串联,因为串联电路中电流处处相等,所以此时通过定值电阻R的电流I===0.2A;定值电阻R在60s内消耗的电能W=I2Rt=(0.2A)2×9Ω×60s=21.6J
第7题
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(3) 要使整个电路消耗的电功率最大,各开关的闭合情况应如何 此时的最大电功率为多少
解:(3) 根据公式P=知,电压一定时,电阻越小,功率越大。由电路图可知,定值电阻与灯L并联时总电阻最小,所以各开关的闭合情况应是闭合 S1和 S3,断开 S2。由并联电路的电压特点可知,此时灯两端的电压等于电源电压3V,则灯正常发光,所以灯L的功率PL=P额=1.5W;此时定值电阻R的功率PR===1W;则整个电路的最大电功率P总=PR+PL=1W+1.5W=2.5W
第7题
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考点三 焦耳定律及其应用
8. 如图所示是探究电流通过导体产生热量大小关系的实验装置,实验中用U形管内液面的 高度差 反映导体产生热量的多少。通电一段时间后,容器 甲 (填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
高度差
甲
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9. (2024·赤峰)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的 热 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,R1=242Ω,R2=60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是 6×105 J。
热
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10. (2025·吕梁兴县一模)小华用零花钱给妈妈买了一款USB恒温杯,如图甲所示,只要将杯子装水放上杯垫,就可以给水加热,这样妈妈就能随时喝到热水了。聪明的小华非常好奇其工作原理,于是和同学们一起设计了如图乙所示的电路,已知R1=7.5Ω,R2=5Ω,通过两个普通开关的断开和闭合可以实现“5V 5W”的加热挡和“5V 2W”的保温挡的控制。该电路加热挡用时35min可将100g水从25℃加热至45℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
(1) 请将图乙中的电路补充完整。
解:(1) 如图所示
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(2) 求水吸收的热量。
解:(2) 水的质量m=100g=0.1kg,水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(45℃-25℃)=8.4×103J
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(3) 求此电路加热水的效率。
解:(3) 由P=可知,恒温杯消耗的电能W=P加热t'=5W×35×60s=1.05×104J,加热水的效率η=×100%=×100%=80%
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11. (2024·运城盐湖校级期末)如图是我国某公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时,不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上,极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是( C )
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电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4400mA·h
A. 充电过程中,手机电池相当于电路中的用电器
B. 手机电池充电过程中,把电能转化为化学能
C. 手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算
D. 该手机电池充满电后能存储的电能为58608J
答案：C
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12. (2024·朔州期末)某品牌额定功率为3.5W的LED灯,它正常工作时和额定功率为7W的节能灯或额定功率为32W的白炽灯正常工作时的亮度一样。当三者均正常工作时,下列说法正确的是( D )
A. LED灯一定最亮
B. LED灯的实际功率最大
C. LED灯的额定功率最大
D. 相同时间内LED灯消耗的电能最少
D
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13. 如图所示的串联电路中,定值电阻R1=2R2,开关闭合后,电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2,通过的电流分别为I1、I2,电功率分别为P1、P2,相同时间内做的功分别为W1、W2,下列关系正确的是( C )
A. I1∶I2=2∶1
B. U1∶U2=1∶1
C. P1∶P2=2∶1
D. W1∶W2=1∶1
第13题
C
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14. 如图所示,将标有“12V 6W”字样的灯L1和标有“6V 6W”字样的灯L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则( C )
A. 两灯的实际功率之和等于12W
B. 两灯的实际功率之和大于12W
C. 灯L2 比灯L1 亮
D. 灯L1 比灯L2 亮
C
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15. 把规格为“220V 40W”的灯泡L1和“220V 100W”的灯泡L2串联接入220V电路两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( D )
A. 两灯泡的额定功率都变小了
B. L1和L2两端的电压之比为1∶1
C. 电路的总功率为100W
D. L1和L2实际功率之比为5∶2
16. 甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4,通电相同时间产生的热量之比为5∶1,则通过甲、乙的电流之比为( C )
A. 4∶1 B. 1∶4
C. 2∶1 D. 1∶2
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17. (2025·长治模拟)为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示,这是烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( C )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
B. 电压表与电流表的示数之比不变
C. 电阻R0的功率变小
D. 电路中的总功率变大
C
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18. (2024·晋中介休模拟)“奋进”学习小组在学习了焦耳定律后,对如图所示的“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置分析正确的是( B )
A. 左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B. 可以用U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C. 实验中左右两个容器中电阻丝两端的电压相等
D. 通电时间相同时,两个容器中电阻丝产生的热量相同
B
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19. 如图所示为小明家月初时的电能表,此时电能表的示数是 5588.4 kW·h。月末时电能表的示数是5698.4kW·h,若电费收费标准是0.5元/(kW·h),则小明家这个月需要缴纳电费 55 元。
5588.4
55
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20. 一只电热水壶的铭牌上标着“220V 1100W”的字样,它正常工作时的电流是 5 A;当实际电压只有额定电压的80%时,若电热水壶的电阻保持不变,此时电热水壶的实际功率是 704 W。
21. (2024·广元)如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后,根据实验数据作出的U-I图像。若将L和R串联接在8V的电源两端,L与R的电阻之比为 1∶1 ;若将L和R并联在2V的电源两端,在1min内,L与R产生的热量之比为 3∶2 。
5
704
1∶1
3∶2
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22. 如图甲所示,已知电源电压为4.5V保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”,灯泡L的规格为“4V 1.2W”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:
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(1) 灯泡正常发光时的电流。
解:(1) 由灯泡L的规格可知额定电压为4V,根据图乙其对应的额定电流为0.3A,即灯泡正常发光的电流为0.3A
(2) 当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率。
解:(2) 灯泡L和滑动变阻器串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,调节滑动变阻器的滑片P,当P移至某一位置时,电压表的示数为2.5V即滑动变阻器两端的电压U滑=2.5V,由串联电路的电压规律知,灯泡L两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.5V=2V;由图乙可知,此时电路中的电流I=0.25A,由P=UI得此时电路的总功率P=UI=4.5V×0.25A=1.125W
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(3) 在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值。
解:(3) 由题意知,当电压表示数最大为3V时,灯L两端电压最小,此时灯L的功率最小;灯L两端最小电压UL小=U-U滑'=4.5V-3V=1.5V,由图乙知,灯L的最小电流I小=0.2A,则灯泡L的电阻RL===7.5Ω。此时滑动变阻器的电阻R===15Ω,小于最大值,故可以调到
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23. (2025·晋中左权三模)如图甲是某款壁挂饮水机,体积比较小,可以挂在墙上,有热能交换装置,加热效率为80%。其内部有两个加热电阻R1、R2,只闭合S1,R1工作进行恒温预热,同时闭合S1、S2,R1和R2同时工作进行额定制热。饮水机部分参数如表,请你结合有关信息,解决以下问题:[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
额定电压 220V 适用水源 净化水
额定制热功率 2100W 水温选择 开水、温水
恒温预热功率 40W 水的初温 20℃
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(1) 在图乙虚线框内画出壁挂饮水机内部的电路图。
解:(1) 如图所示
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(2) 求壁挂饮水机内部发热电阻R1、R2的阻值。
解:(2) 由P=可知,恒温预热时电路的电阻R预热===1210Ω,因为恒温预热时,电路为R1的简单电路,所以R1的阻值R1=R预热=1210Ω;由并联电路的特点可知,额定制热时R1的电功率与恒温预热时电功率相等,即P1=P预热=40W,因为电路的总功率等于各电阻电功率之和,所以额定制热时R2的电功率P2=P制热-P1=2100W-40W=2060W,则R2的阻值R2==≈23.5Ω
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(3) 某次加热一杯500mL的水至100℃,用时105s,求饮水机的实际制热功率。
解:(3) 由ρ=可知,水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg,水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J;由η=×100%可知,饮水机消耗的电能W===2.1×105J,则饮水机的实际制热功率P===2000W
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22
23(共16张PPT)
第十八章 电功率
第3节 跨学科实践为家庭节约用电提建议
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
1. 调查家中的用电情况。
我们可以通过 电能表 计算家中一段时间(例如一周)内消耗的电能,也可以通过上网等手段从 电网公司 直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能。
2. 了解用电器的耗电情况。
(1) 通过设计 表格 等方法记录家中用电器的耗电情况。包括每天工作的 时长 、工作的 状态 、消耗的 电能 等。
电能表
电网公司
表格
时长
状态
电能
(2) 通过用电器的铭牌或说明书就能知道一个用电器工作时的 电功率 ,再结合它的工作 时间 ,就可以计算出它一天消耗的电能。
(3) 电热水器、空调等用电器的 工作状态 不同时,消耗的电能也 不同 ,可以利用 电力监测仪 直接测量它们消耗的电能。
3. 提出节电建议。
(1) 出门时应注意随手 关灯 。
(2) 电热水器、电饭煲在 保温 或计算机在 待机 状态时也会消耗电能,若长时间不使用,应关闭 电源 。
(3) 空调制热时温度设定太 高 或制冷时温度设定太 低 ,都会消耗较多的电能。因此应 合理 设定空调温度。
电功率
时间
工作状态
不同
电力监测仪
关灯
保温
待机
电源
高
低
合理
1. 随着生活水平的不断提高,家用电器种类越来越多,电能的消耗也逐渐增大。实践小组对家庭用电情况产生了研究兴趣,并进行了调查研究。
任务一:小组成员对各自家庭某年下半年的用电情况进行了调研,并制作了所调查家庭下半年每月平均电费统计表,表格如下。(电费价格不变)
月 份 7 8 9 10 11 12
电费/元 90 80 50 76 68 86
1
2
3
任务二:根据表中数据在图中绘制出“电费—月份”图像。分析图像可以获取的信息是 9月份的用电量最低 (写出一条即可)。
9月份的用电量最低
1
2
3
任务三:节约能源应从点滴做起,请你提出一条节约用电的措施: 用电器不用时不要处于待机状态 ,并说明理由: 待机状态下用电器也会消耗电能 。
用电器不用时
不要处于待机状态
待机状态下用电器也会消耗电能
1
2
3
某市居民用户电价表
用户分类 分 挡 电量水平/[千瓦时·(户·年)-1] 电价水平/(元·千瓦时-1)
未分时 分 时
一户一表居民用户 第一挡 0~3120 0.617 峰时段 0.617
谷时段 0.307
第二挡 3120~4800 0.667 峰时段 0.677
谷时段 0.337
第三挡 4800 以上 0.917 峰时段 0.977
2. 阅读以下材料(表一),并回答问题:
表 一
1
2
3
一户一表居民用户 第三挡 4800 以上 0.917 谷时段 0.487
注:该市阶梯电价标准(一户5人以下)。
(1) 小明一家三口2024年用电量为3021千瓦时,他家的阶梯电价属于第 一 挡,即峰时段电价水平为 0.617 元/(kW·h),谷时段电价水平为 0.307 元/(kW·h)。
(2) 从上一年度的用电情况看,小明家的人均用电量偏高,所以他想知道他家中哪一个用电器最耗电,他应该去查看用电器的 额定功率 。
一
0.617
0.307
额定功率
1
2
3
(3) 表二为小明家的三个用电器,使用时间相同的情况下,耗电量从大到小依次是 电水壶 > 吸尘器 > 电脑 。
表 二
用电器 电水壶 电脑 吸尘器
额定电压 220V 220V 220V
额定功率 1200W 200W 800W
(4) 小明同学家的电能表在9月1日的示数为 ,一段时间后示数为 ,那么他家这段时间用电 80 度。以每1度电收费0.6元计算,这段时间的电费为 48 元。
(5) 请给小明提供一条节约用电的建议: 人走灯灭(合理即可) 。
电水壶
吸尘器
电脑
80
48
人走灯灭(合理即可)
1
2
3
3. 在跨学科实践课上,某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1) 收集生活中浪费电的现象。
(2) 讨论该如何节约用电。
1
2
3
【项目实施】
(1) 收集生活中浪费电的现象。
同学们了解到,家里和学校教室里的电灯不能及时关掉,是一种很普遍的浪费电的现象。另外,学校和家庭生活中用电器待机耗电问题常常被忽视,待机通常是指电器关闭遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头,让电源指示灯一直亮着。
实践小组的同学所在城市以家庭为单位约7×105户,用电器平均每天按待机20h计算,参考表一数据,估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为
3 .92×105 kW·h。
3.92×105
1
2
3
表 一
常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
数量/台 1 1 2 1
每台待机功耗/W 10 2 3 10
(2) 讨论该如何节约用电。
实践小组的同学认为,节约用电应该从点滴做起,以下措施切实可行。
① 随手关灯:根据公式W=Pt可知,这样可以节约用电的理由是 减小通电时间 。
减小通电时
间
1
2
3
② 不让用电器处于待机状态。
③ 尽量使用节能灯。根据公式W=Pt可知,这样可以节约用电的理由是 减小用电器的电功率 。实践小组同学所在的学校共有电灯300盏,都是60W的日光灯,若都改用20W的节能灯,按平均每天用电4h,则该学校更换节能灯后一天可节约用电 48 kW·h。
减小用
电器的电功率
48
1
2
3
【项目拓展】
(1) 阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识,某城市实施分时电价,具体方案如表二:
表 二
用电时段 时段范围 电 价
高峰期 第一天8:00~21:00 0.55元/(kW·h)
低谷期 21:00~第二天8:00 0.30元/(kW·h)
1
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3
(2) 发电厂输送电能若能采用 超导 材料电缆,可以大大降低由于电流的热效应引起的电能损耗。
超导
小华留心观察了一下自家电能表,分别记录了她家第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的读数,如图所示,则她家这一天应付电费 5.6 元。
5.6
1
2
3(共18张PPT)
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
第2课时 电热的利用和防止 多挡位电热器
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
04
思维拓展
1. 电热器是利用电流的 热效应 来工作的加热设备,如家里的电热水器、 电饭煲 等。
2. 凡是非电热器类用电器,我们都要采取各种措施使它散热降温,以防止 电热 造成的危害。这一类用电器消耗的电能 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)电热。
3. 电动机工作时,其能量由电能转化为 内能 和 机械能 。若电动机线圈电阻为R,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流为I,则在时间t内这台电动机线圈产生的热量Q= I2Rt ,所做的机械功W机= UIt-I2Rt 。
热效应
电饭煲
电
热
大于
内能
机械能
I2Rt
UIt-I2Rt
1. (2024·太原晋源期末)电流的热效应在生产和生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列家用电器工作时利用电流热效应的是( D )
A. 收音机 B. 电视机
C. 电风扇 D. 电饭锅
2. 下列情况中,属于防止电热危害的是( D )
A. 用电水壶烧水
B. 用电烤箱做饼干
C. 冬天用电暖气取暖
D. 电脑机箱内有小风扇
D
D
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9
3. 已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω。在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( A )
A. 720J,120J B. 720J,720J
C. 720J,600J D. 600J,120J
A
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4. 如图是某电蒸锅的内部简化电路图,有加热和保温两个挡位,其中R1=484Ω、R2=44Ω。只闭合S1时,电蒸锅处于 保温 挡;当S1、S2均闭合时,通过R1、R2的电流之比I1∶I2= 1∶11 ,使用加热挡5min,电蒸锅产生的热量是 3.6×105 J。
第4题
保温
1∶11
3.6×105
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9
5. (2024·吕梁交城期末)图甲是一款养生壶,图乙是其简化电路图,部分参数如表所示,R1、R2是电热丝(阻值不随温度的变化而变化),求:[粥的比热容取4.0×103J/(kg·℃)]
额定电压/V 220
加热挡功率/W 880
保温挡功率/W 176
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(1) 加热挡正常工作时,电路中的电流。
解:(1) 由P=UI可知,加热挡正常工作时,电路中的电流I加热===4A
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(2) 电热丝R1的阻值。
解:(2) 由图乙可知,当开关接a时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=可知,电路中的总功率最小,养生壶处于保温挡;当开关接b时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于加热挡;由P=可知,R1的阻值R1===55Ω
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(3) 将1.1kg的粥从20℃加热到100℃,需要加热挡正常工作500s,此养生壶的加热效率。
解:(3) 粥吸收的热量Q吸=cmΔt=4.0×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3.52×105J,由P=可知,养生壶正常加热500s消耗的电能W=P加热t=880W×500s=4.4×105J,此养生壶的加热效率η=×100%=×100%=80%
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6. 将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,下列说法正确的是( C )
A. 三个用电器均能将电能全部转化为内能
B. 根据R=可计算出三个用电器的电阻相等
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
C
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7. (2025·朔州朔城校级一模)图甲是小明家新买的一款具有自动恒温功能的电蒸锅,图乙为其内部简化电路的一部分,S为总开关,R1、R2均为阻值不变的发热电阻,加热挡正常工作时,总开关S和温控开关S0均闭合,电路中只有发热电阻R1工作且功率为1000W。[已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1) 请在图乙中的虚线框内分别画出发热电阻R1、R2和温控开关S0,用导线将电蒸锅的内部简化电路图连接完整。
解:(1) 如图所示
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(2) 求发热电阻R1的阻值。
解:(2) 发热电阻R1的阻值R1===48.4Ω
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(3) 若电蒸锅产生的热量全部被水吸收,把电蒸锅调至加热挡正常工作,让2kg的水温度升高50℃需要多长时间
解:(3) 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J,加热时间t====420s
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8. (2025·长治上党模拟)微波炉是飞机上必不可少的设施,用来加热提前做好的旅客餐食和机组餐食。飞机厨房电压为220V,飞机微波炉包含800W、1200W和2000W低、中、高温三个挡位,微波炉内有开关S1、S2和加热电阻R1和R2(R1>R2),请你完成下列问题:
(1) 在虚线框内画出该微波炉的工作电路图。
解:(1) 如图所示
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(2) 求微波炉在高温挡工作时通过R1的电流(结果保留一位小数)。
解:(2) 仅闭合开关S1,电路中仅有R1,闭合开关S2,电路中仅有R2,闭合开关S1、S2,电阻R1和R2并联,由P=,且R1>R2可得,仅闭合开关S1,电路处于低温挡,闭合开关S2,电路处于中温挡,闭合开关S1、S2,电路处于高温挡。闭合开关S1,电路中仅有R1,电路处于低温挡,由P=可知,电源电压不变时,电阻的电功率不变,高温挡时通过R1的电流与低温挡的电流相等,故I==≈3.6A
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(3) 使用高温挡位,将500g米饭从20℃加热到80℃,用时37.5s,求此次微波炉高温挡的加热效率。[c米饭=2×103J/(kg·℃)]
解:(3) 由Q=cmΔt可得,米饭吸收的热量Q吸=c米饭m米饭Δt=2×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×(80℃-20℃)=6×104J,由W=Pt可得,微波炉高温挡时消耗的电能W=P高温t=2000W×37.5s=7.5×104J,由η=×100%可得,此次微波炉高温挡的加热效率η=×100%=×100%=80%
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9. 如图所示电路,电源电压为10V,定值电阻R0的阻值为2Ω。闭合开关后,电动机正常转动,电流表的示数为1A;电动机被卡住不能转动时,电流表的示数为2A。则电动机的额定功率为 8 W;电动机正常工作1min消耗的电能为 480 J,线圈产生的热量为 180 J。
第9题
8
480
180
1
2
3
4
5
6
7
8
9(共7张PPT)
第十八章 电功率
第十八章复习
重点实验突破
类型一 电功率的测量
1. (教材P126练习T7变式)如图,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,另有“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V。
1
2
3
(1) 小明同学设计如图甲所示的电路图,请你在图中圆圈内填上正确表示电表的字母符号。
(2) 请你按照图甲用笔画线代替导线将如图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。
1
2
3
(3) 连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是 C 。
A. 断开开关,更换小灯泡
B. 检查电路是否断路
C. 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4) 问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图丙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 右 (填“左”或“右”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 0.45 W。
C
右
0.45
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2. 新能源汽车以其节能环保、噪声低、在自家车库就能充电等优点,越来越受人们的青睐。小新想利用身边的器材,测量一下爸爸的新能源汽车在充电时,从显示屏显示的充电状态为50%到充满电的充电功率,请你帮他设计并完成实验。
(1) 选用器材: 电能表、电子秒表 。
(2) 实验方案: ① 记录电能表的示数,记为W0;② 关闭家中其他用电器,只让新能源汽车充电,汽车从充电状态为50%到充满电时,记录电能表的示数,记为W;③ 同时,用电子秒表测出汽车从充电状态为50%到充满电所用的时间t(h) 。
(3) 充电功率表达式:P= 。
电能表、电子秒表
① 记录电能表的示数,记为W0;② 关闭家中其他用电器,只让新能
源汽车充电,汽车从充电状态为50%到充满电时,记录电能表的示数,记为W;③ 同
时,用电子秒表测出汽车从充电状态为50%到充满电所用的时间t(h)
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类型二 探究电流产生热量与哪些因素有关
3. (2024·太原晋源期末)小伟利用如图所示的器材探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”,其中甲、乙、丙三个相同装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气。
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(1) 实验中,观察到U形管液面高度基本不变,可能的原因是 透明容器漏气 。
(2) 调整好实验装置后,小伟选用甲、乙两个装置串联进行实验,这是为了探究电流通过导体产生的热量与 电阻 的关系。
(3) 要探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,选用丙和 乙 组合, 串 联后接到电源两端进行实验,观察到丙装置比另一个装置中U形管中的液面高度差小一些,可以得出结论: 在电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多 。
透明容器漏气
电阻
乙
串
在电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的
热量越多
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3(共16张PPT)
第十八章 电功率
第2节 电 功 率
第3课时 串、并联电路中电功率的分析与计算
01
基础过关
02
能力进阶
目
录
1. 如图所示,在探究并联电路中电流、电压规律的实验时,闭合开关S后,发现L1比L2亮,则( B )
A. 通过L1的电流小于L2的电流
B. L1的电阻小于L2的电阻
C. L1两端电压大于L2两端电压
D. L1的实际功率小于L2的实际功率
B
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2. 若标有“10V 6W”和“12V 9W”字样的甲、乙两灯串联接入电路,则(假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化)( D )
A. 甲灯和乙灯一样亮
B. 乙灯更亮
C. 电路的最大电压为22V
D. 电路的最大电压为19.6V
D
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3. 额定电压均为6V的甲、乙两灯,其I-U图像如图所示。下列说法正确的是( D )
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压的增大而减小
B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为3∶1
D. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,1min消耗的电能之比为3∶2
D
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4. 把标有“6V 6W”的L1和“3V 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,忽略灯丝电阻随温度的变化,则电源两端电压是 3 V,干路电流是 2.5 A,此时两灯泡消耗的总功率为 7.5 W。
5. 在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡L1时,闭合开关,灯L、L1均能正常发光;断开开关,在a、b间接入一个“6V 12W”的灯泡L2后,再闭合开关,L的亮度变 亮 (填“亮”或“暗”),L2消耗的实际功率 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)12W。
若只把L1、L2串联,则它们两端允许加的最大电压为 9 V。
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2.5
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亮
小于
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6. 如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L的铭牌上标有“6V 3W”字样。当开关S1闭合、S2断开时,小灯泡L恰好正常发光;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A。求:
(1) 小灯泡L正常发光时的电阻和通过它的电流。
解:(1) 由P=UI可知,小灯泡L的额定电流I额===0.5A;小灯泡L正常发光时的电阻RL===12Ω
第6题
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(2) 当开关S1、S2都闭合时,电路消耗的总电功率。
解:(2) 当开关S1闭合、S2断开时,电路为灯泡的简单电路,小灯泡L恰好正常工作,小灯泡L的铭牌标有“6V 3W”字样,此时灯泡两端电压等于灯泡的额定电压6V,灯泡两端的电压也是电源电压,当开关S1、S2都闭合时,灯泡和电阻并联接入电路,电流表测干路电流,电流表的示数为0.8A,此时电路消耗的总电功率P=UI=6V×0.8A=4.8W
第6题
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(3) 电阻R的阻值。
解:(3) 小灯泡正常工作时,通过灯泡的电流IL=I额=0.5A,当开关S1、S2都闭合时,灯泡和电阻并联接入电路,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻的电流IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,并联电路各并联支路两端电压相等,由欧姆定律可得电阻R的阻值R===20Ω
第6题
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7. (跨学科实践·工程实践)(2025·运城模拟)货车超载存在安全隐患,交通部门常用地磅秤检测货车是否超载。如图所示是某同学模拟地磅秤原理设计的简化电路图,其中电源电压恒为6V,R1为阻值60Ω的定值电阻,R2为压敏电阻,其阻值随货车总质量的变化如表所示。检测时,通过电流表示数反映货车总质量,当电流表示数为某一设定值时,引发报警装置(图中未画出)报警。下列分析正确的是( C )
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货车总质量m/t 1 2 3 4 5 6 7
R2/Ω 60 40 25 22 20 18 17
A. 货车总质量越大,电流表的示数越小
B. 货车总质量越大,R1消耗的功率越大
C. 货车总质量为1t时,电路消耗的总功率为1.2W
D. 若电流表示数为0.4A时报警,则货车总质量最大为7t
答案：C
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8. (跨学科实践·工程实践)(2025·山西一模)在食品发酵装置中,常用智能温控器来控制温度,其简化电路图如图甲所示,电源电压恒为12V,R2为10Ω的定值电阻,R1为温控传感器,其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是( D )
A. 温控电阻R1的阻值随温度的升高而增大
B. 当环境温度升高时,电路消耗的总功率不变
C. 当电流表示数为0.4A时,环境温度为20℃
D. 当环境温度为20℃时,电路消耗的总功率为2.4W
D
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9. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 24 W,电源电压为 12 V,滑动变阻器的最大阻值为 9 Ω。
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12
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10. 如图所示,电源电压恒为8V,小灯泡L标有“6V 1.8W”字样且灯丝电阻保持不变,定值电阻R0=20Ω,滑动变阻器R的最大阻值为40Ω,求:
(1) 小灯泡正常发光时的电流。
解:(1) 根据P=UI可知小灯泡正常发光的电流IL===0.3A
第10题
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(2) 当只闭合开关S1时,电压表的示数。
解:(2) 小灯泡正常发光的电阻RL===20Ω;只闭合开关S1,灯泡和定值电阻串联,电压表测量灯泡两端的电压,灯丝电阻不变,根据欧姆定律可知电路电流I===0.2A,根据欧姆定律可知电压表的示数UV=IRL=0.2A×20Ω=4V
第10题
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(3) 当开关S1、S2、S3均闭合,将滑动变阻器滑片滑到最右端时,电路的总功率。
解:(3) 闭合开关S1、S2、S3,将滑动变阻器滑片滑到最右端,灯泡被短路,定值电阻和滑动变阻器并联,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流表测量干路电流。根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流I0===0.4A;通过滑动变阻器的电流IR===0.2A,干路的电流I'=I0+IR=0.4A+0.2A=0.6A;电路的总功率P=UI'=8V×0.6A=4.8W
第10题
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